CMOS影像感測器(CIS:CMOS Image Sensor)是利用CMOS(互補式金屬氧化物半導體)技術將光轉換為電訊號的固態影像感測元件。廣泛用於智慧型手機相機、數位相機、車用相機、醫療用內視鏡、工業用機器視覺等,占全球固態影像感測元件市場的大半。索尼半導體解決方案(Sony Semiconductor Solutions)擁有約50%的全球市占率,三星電子、豪威(OmniVision)(第2、第3名)緊隨其後。
CIS的基本結構是由光二極體(光電轉換)、轉移電晶體、重置電晶體、放大電晶體構成之畫素單元(pixel)的二維陣列。背照式(BSI:Back Side Illumination)結構將原本遮光的導線層移到背面,大幅提升感度。此外,索尼實用化的堆疊式CIS(Exmor RS)以TSV與Cu-Cu接合將畫素層與處理電路層3D堆疊,兼顧高速讀出與高感度、高解析度。
CIS的製造需要獨特的製程技術。索尼的堆疊式CIS分別製造畫素晶圓(光電轉換專用製程)與電路晶圓(邏輯製程),再以晶圓接合加以結合。最先進的CIS已實現超過1億畫素、1μm以下的畫素間距,微細加工、薄膜技術與晶圓研磨(晶圓薄化)是製造的關鍵。車用CIS需要符合ISO 26262的車用等級,索尼、安森美(onsemi)、豪威為主要供應商。